Sarcolemma: Kepentingan, Struktur, Fungsi, Karakteristik dan Penelitian
Membran plasma otot ini memainkan peran sentral dalam struktur dan fungsi otot rangka.
Selain fungsi pembersihan membran plasma sel, sarkolema secara langsung terlibat dalam transmisi sinaptik, propagasi potensial aksi, dan kopling eksitasi-kontraksi.
Selain fungsi fisiologis mapan ini, sarcolemma, sitoskeleton subsarcolemma, dan membran basal sekitarnya (matriks ekstraseluler) memainkan peran struktural penting dalam otot rangka.
Pentingnya
Kepentingan biologis dari sarcolemma-cytoskeleton membran basal di otot rangka digarisbawahi oleh jumlah penyakit otot yang diturunkan yang disebabkan oleh mutasi pada komponen membran basal.
Juga dari sitoskeleton atau kompleks protein sarkolema yang bergabung dengan membran basal dengan sitoskeleton.
Struktur
Membran sel khusus ini mengelilingi sel-sel serat otot lurik. Kadang-kadang disebut myolemma, sarcolemma mirip dengan membran plasma yang khas tetapi memiliki fungsi khusus untuk sel otot.
Sarkolema juga mengandung matriks ekstraseluler yang terdiri dari berbagai polisakarida yang memungkinkan sel untuk berlabuh di jaringan yang membangun dan mendukung serat otot.
Biasanya, sarkolema menghubungkan membran basal yang mengelilingi semua jaringan ikat atau sel otot lainnya, menciptakan serat yang sangat kuat yang dapat berkontraksi.
Setiap sarkolema memiliki komposisi biokimia yang mirip dengan plasmalemma , yang merupakan kata lain untuk membran sel.
Struktur sel otot secara khusus sedemikian rupa sehingga perpanjangan sarkolema seperti terowongan melewati sel-sel otot dari satu sisi ke sisi lain, itulah sebabnya mereka dikatakan melintang. Perpanjangan sarkolema ini disebut tubulus transversal, yang sering disingkat hanya sebagai “tubulus T”.
Fungsi Sarkolema
Fungsi sarkolema otot rangka masih belum pasti, karena kurangnya pengetahuan kita tentang strukturnya dan distribusinya yang terperinci ke seluruh permukaan sel otot.
Sebagian besar pengetahuan kita berasal dari penyelidikan mikroskop elektron, dan sarkolema dianggap sebagai membran unit semi-permeabel dengan ketebalan kira-kira 100 A, yang langsung menutupi isi sel.
Membran ini mungkin bersifat bimolekuler dan lipoprotein, dan mirip dengan yang dianggap membalikkan sebagian besar sel hewan dan banyak organel sitoplasmanya. Segera di luar sarcolemma adalah lapisan setebal kira-kira 500 A.
Ini adalah deposit ekstraseluler bahan dengan kepadatan sedang (yang disebut membran basal1) yang secara bertahap berkurang kepadatannya saat memanjang dari sarcolemma ke ruang ekstraseluler dan menyatu dengan substansi dasar jaringan ikat endomisial.
Karena ketipisannya yang ekstrem, sarkolema sulit diamati pada bagian memanjangnya; di sisi lain, karakteristik struktur membran kesatuan umumnya dapat dikenali pada penampang dan diketahui bahwa kadang-kadang ada penebalan dan invasi sarkolema di daerah tertentu dari sel.
Namun demikian, dengan menggunakan teknik irisan tipis, tidaklah mudah untuk mengikuti variasi rinci dalam perjalanannya pada area permukaan sel yang luas.
Riset
Untuk penyelidikan struktural jenis ini, metode replikasi permukaan, seperti metode penghilangan lapisan yang dikembangkan oleh Reed dan Rudall, mungkin jauh lebih berguna, karena berbagai tingkat yang terpapar di jaringan dapat diperiksa di area yang luas.
Investigasi awal menggunakan metode penghilangan lapisan mengungkapkan sarkolema sebagai lembaran elastis kontinu, yang mampu mengakomodasi struktur yang dilingkupinya, karena sering menunjukkan undulasi yang sesuai dengan striae miofibril.
Sarkolemma berperan penting dalam proses kontraksi otot, serta jenis-jenis kontraksi otot.
Ketika potensial aksi otot (yang merupakan bentuk “instruksi”) listrik berjalan di sepanjang sarkolema serat otot, kemudian ke dalam tubulus transversal, ion kalsium (Ca2 +) dilepaskan di sarkoplasma.
Karakteristik
Sarkolema memiliki beberapa karakteristik unik yang bekerja dengan menyediakan struktur dan sumber daya bagi sel-sel otot untuk berfungsi. Sarkolema sangat besar, dibandingkan dengan beberapa membran sel, dan harus terus dipertahankan untuk menutupi banyak miofibril yang membentuk sel otot.
Sarkolema sel menempel melalui koneksi ekstraseluler ke sel di sebelahnya, akhirnya mengarah ke tendon yang menempelkan otot ke tulang. Dengan berkontraksi melawan pengungkit ini, sel-sel otot menghasilkan gerakan dalam tubuh.
Karena kebutuhan energi yang tinggi yang dibutuhkan oleh kontraksi ini, sarkolema terbentuk terutama dengan saluran yang mengangkut bahan masuk dan keluar sel.
Banyak saluran ini juga membantu memulihkan potensi membran yang terganggu ketika neuron motorik memberi sinyal pada otot untuk berkontraksi. Sarkolema, sebagai respons terhadap sinyal yang dikirim oleh neuron, akan menghasilkan potensial aksi di sepanjang panjangnya, menandakan protein di dalam sel untuk berkontraksi.
Otot rangka
Selain fungsi khusus yang dibutuhkan oleh kebutuhan energi yang tinggi dari jaringan otot, sarkolema berfungsi sebagai membran sel normal. Ini berisi serangkaian protein terintegrasi yang bekerja bersama untuk mengontrol isi sel.
Seperti semua membran sel, sarkolema terbentuk dari fosfolipid, yang mempengaruhi aliran air, ion, dan molekul lainnya. Sarkolema dari spesies yang berbeda dapat memiliki banyak protein dan komposisi yang berbeda, yang mencerminkan kebutuhan evolusi spesies yang beragam dari waktu ke waktu.